內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)中黏膜下注射材料的研究進展

葉曉森　季　峰

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·綜述·

內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)中黏膜下注射材料的研究進展

葉曉森季峰

內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(ESD)已逐漸成為治療消化道癌前病變及早期腫瘤的重要手段。在ESD術(shù)中通過黏膜下注射使黏膜隆起，形成方便且安全的切除空間，可降低手術(shù)難度及避免并發(fā)癥的發(fā)生。因此，研究合適的黏膜下注射材料是ESD技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。此文對近年來一些黏膜下注射材料的各方面性能進行綜述，以期對這類材料的選擇提供依據(jù)。

內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)；黏膜下注射液；維持隆起時間

內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(ESD)是通過內(nèi)鏡下的微創(chuàng)操作將病變黏膜組織完整切除的一項新型技術(shù)，因其創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、療效可靠，目前已成為治療消化道早期腫瘤的首選方式之一。而對術(shù)中黏膜下注射液的研究在ESD技術(shù)的進步中有著十分重要的地位。

1　ESD及黏膜下注射液的作用

ESD是在內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)(EMR)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，用于切除消化道早期淺表腫瘤的微創(chuàng)技術(shù)。ESD能實現(xiàn)較大病變的一次性剝離，且剝離的病變能提供完整的病理學診斷資料。ESD需要較好的內(nèi)鏡操作技術(shù)，但術(shù)中、術(shù)后還是可能出現(xiàn)出血、穿孔等嚴重的并發(fā)癥，其發(fā)生率遠高于EMR[1]。因此，如何避免或減少ESD術(shù)中并發(fā)癥的發(fā)生是亟需解決的一個重要問題。為了避免術(shù)中出血，在ESD術(shù)中提供一個良好的手術(shù)視野十分關(guān)鍵；為了避免穿孔，黏膜下層有足夠的操作空間也十分重要；這都可以通過注射合適、足夠的黏膜下注射液來達到[2]。在切除過程中，黏膜下注射液可維持一定時間的隆起，將病變黏膜托起，形成一層保護性黏膜下液墊，使黏膜層與肌層分離，可起到避免破壞肌層及以下的組織，防止穿孔等并發(fā)癥的發(fā)生。

2　經(jīng)典的黏膜下注射液

在ESD開展的10余年中，各國醫(yī)生和學者們嘗試了許多種類的黏膜下注射材料，較經(jīng)典的包括生理鹽水、甘油果糖、透明質(zhì)酸、羥丙基甲基纖維素(HPMC)、纖維蛋白原等。生理鹽水是最常用的黏膜下注射液，其缺點是很快被周圍組織吸收而難以維持足夠的隆起高度和時間[3]。甘油果糖是一種由10%甘油和5%果糖組成的高滲溶液，具有不易被黏膜快速吸收的特點[4]。透明質(zhì)酸是一種黏彈性生物多聚糖，主要存在于結(jié)締組織，有很高的黏稠度和儲水能力，無抗原性且對人體完全無毒[5]，透明質(zhì)酸黏膜下注射液的維持隆起時間較長但價格昂貴。羥甲基纖維素具有類似于透明質(zhì)酸的黏彈性，一項對豬食管的研究顯示其能維持較長時間的緩沖墊作用和可以忽略的組織反應(yīng)，且較便宜、易獲得[6]。纖維蛋白原是一種較為新型的黏膜下注射液，其黏稠的特性能形成較高的隆起高度，且其止血效果能提供一個較清晰的手術(shù)野[7]。Park等[8]采用離體豬胃注射的方式對幾種較常用的黏膜下注射液進行了比較試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)生理鹽水及甘油的維持隆起時間比其余6種注射液(0.5%透明質(zhì)酸鹽、0.25%透明質(zhì)酸鹽、HPMC、纖維蛋白原、1%藻酸鹽、2.5%藻酸鹽)短(P<0.05)，20 min后就下降到了初始高度的1/2，其余6種注射液之間差異無統(tǒng)計學意義。

3　新型黏膜下注射液進展

3.1PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠溶液

PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠溶液是一種新型高分子材料，在室溫下是可以自由流動的液體，在體溫下能在無化學反應(yīng)的情況下轉(zhuǎn)變?yōu)樗z。2014年Yu等[9]報道了將PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠溶液作為黏膜下注射液用于ESD術(shù)的實驗，先將其注射到豬的大腿內(nèi)側(cè)皮下，可觀察到注射部位因為凝膠化(約30 s)而形成明顯的橢圓形隆起，形狀保持時間超過了1個月；之后進行了離體豬胃的黏膜注射實驗，在同一離體豬胃上分別注射水凝膠、透明質(zhì)酸和甘油果糖。結(jié)果顯示水凝膠的隆起維持時間明顯長于后兩者，60 min后隆起灶的大小、外形和硬度仍未見明顯變化，而后兩者的隆起灶在15 min后逐漸塌陷，有明顯差異；而在活體豬的黏膜下注射試驗中，透明質(zhì)酸和甘油果糖注射完畢15 min后黏膜隆起逐漸塌陷，而水凝膠形成的黏膜隆起灶的外形和清晰邊界在30 min時均無改變，1周后仍清晰存在；活體豬ESD實驗中，手術(shù)均十分成功，整個過程中無需任何重復(fù)注射，沒有發(fā)生出血和穿孔等嚴重并發(fā)癥，病理學檢查未觀察到除手術(shù)切緣以外的其他部位的黏膜和固有肌層的損傷，炎性反應(yīng)僅位于淺層。

3.2藻酸鹽溶液

藻酸鹽是從海藻中萃取的天然化合物，在日本是一種廣泛使用的食品添加劑。2014年Kusano等[10]將藻酸鹽溶液作為黏膜下注射液進行了相關(guān)實驗，結(jié)果顯示0.3%～0.6%的藻酸鹽溶液最適用于導(dǎo)管注射；而在黏膜抬舉能力方面，通過與0.4%透明質(zhì)酸鹽、生理鹽水以及不同濃度的自身對比，發(fā)現(xiàn)0.6%的藻酸鹽溶液的黏膜抬舉高度從開始注射到注射后30 min均明顯高于其余溶液，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；組織損傷方面則與生理鹽水無明顯差異；此外對10例患者進行了臨床試驗，手術(shù)均十分順利，術(shù)中黏膜抬舉高度令人滿意，手術(shù)視野清晰，術(shù)中、術(shù)后及隨訪中均未發(fā)生并發(fā)癥。

3.3光交聯(lián)殼聚糖水凝膠

2012年Kumano等[11]報道了一種新型黏膜下注射液——光交聯(lián)殼聚糖水凝膠(PCH)，其在紫外線照射30 s后可轉(zhuǎn)化為不溶性的膠體，從而可用于黏膜下注射；研究者選擇透明質(zhì)酸鈉和高滲鹽水作為對比，對24頭活體豬進行試驗，發(fā)現(xiàn)相比于高滲鹽水和透明質(zhì)酸鈉，PCH提供了更長的隆起時間(P<0.05)及更清晰的邊緣，從而使ESD手術(shù)操作時可以沿著更精確的邊沿進行，減少了出血和穿孔等并發(fā)癥的發(fā)生；術(shù)后胃鏡下觀察發(fā)現(xiàn)3組的ESD術(shù)后創(chuàng)口愈合情況無明顯差異。以PCH作為黏膜下注射液相比于傳統(tǒng)的高滲鹽水在ESD手術(shù)中有許多優(yōu)勢，在經(jīng)過紫外線照射變成凝膠后，PCH能使黏膜隆起維持約5 h，且不會滲透到周圍組織中，而高滲鹽水需要多次注射才能達到此效果，這大大提高了手術(shù)效率[12]。

3.4類彈性蛋白多糖

類彈性蛋白多肽(ELP)是通過基因合成的具有5肽重復(fù)序列彈性蛋白多肽類物質(zhì)，其凝膠特性、生物可降解性和可注射性等特點讓ELP有望成為一種優(yōu)秀的黏膜下注射材料。2015年張續(xù)乾等[13]對ELP在ESD術(shù)中的應(yīng)用進行了研究，在兔離體胃組織注射不同濃度的ELP及甘油果糖，對比結(jié)果顯示注射后30 min內(nèi)，0.05 g/mL、0.025 g/mL ELP維持黏膜隆起高度均大于甘油果糖，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；0.0125 g/mL ELP維持黏膜隆起高度與甘油果糖相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；0.005 g/mL ELP維持黏膜隆起的高度小于甘油果糖，且差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；ELP注射部位周圍組織中無明顯炎性細胞浸潤，亦無明顯組織細胞壞死。

3.5自體血液

2012年Wen等[14]報道了使用自體血液作為黏膜下注射液與生理鹽水的對照實驗，自體血液具有一定黏性，吸收和擴散均較慢，利于長時間維持黏膜隆起，血液中含有的凝血因子和纖維蛋白還可幫助減少術(shù)中出血；研究者在活體豬胃分別注射自體血漿及生理鹽水，結(jié)果顯示自體血漿的維持隆起時間明顯長于生理鹽水，且術(shù)后組織水腫廣泛程度明顯小于生理鹽水組(P=0.011)；但在組織撕裂程度上，生理鹽水要好于自體血漿(P=0.008)。2012年施言等[15]報道了采用自體血作為黏膜下注射液的人體試驗，結(jié)果顯示相比于生理鹽水，黏膜下注射自體全血和血漿可更有效減輕組織水腫和充血，降低病灶周圍組織的損傷程度，有利于術(shù)后潰瘍的愈合；并可有效分離黏膜層和肌層，維持良好持久的隆起效果，有利于減少內(nèi)鏡手術(shù)時間，減少穿孔、出血等并發(fā)癥發(fā)生。

3.6其他新型黏膜下注射液

其他的新型黏膜下注射液的研究包括：新一代血漿代用品——中分子羥乙基淀粉(賀斯)[16]；Uraoka等[17]將二氧化碳作為黏膜下注射物并與生理鹽水、透明質(zhì)酸進行了比較，發(fā)現(xiàn)隆起時間明顯長于后兩者(P<0.05)，且組織病理學未發(fā)現(xiàn)明顯組織損傷；Cook Medical公司的新型膠質(zhì)(成分未知)，使用后基本無出血、穿孔等并發(fā)癥發(fā)生[18]。

4　展望

綜上所述，學者們?yōu)閷ふ依硐氲酿つは伦⑸湟哼M行了大量的研究，得到的結(jié)果也是可喜的。新型黏膜下注射液在延長維持隆起時間、有效分離黏膜層及肌層、降低手術(shù)難度、避免并發(fā)癥發(fā)生等方面有著各自的優(yōu)勢。其中PLGA-PEG-PLGA熱致水凝膠和殼聚糖水凝膠是高科技化合物，有著較大的發(fā)展前景；而藻酸鹽溶液是天然提取的，效果良好且價格低廉，也是一個很好的研究方向。相信隨著新型材料的不斷研發(fā)，黏膜下注射液的相關(guān)研究一定會取得巨大的進展。

1 張蓉, 徐國良. 內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)治療早期胃腸道腫瘤并發(fā)癥及其處理[J]. 中華腫瘤防治雜志, 2009, 16: 1036-1039.

2 Saito I, Tsuji Y, Sakaguchi Y, et al. Complications related to gastric endoscopic submucosal dissection and their managements[J]. Clin Endosc, 2014; 47: 398-403.

3 Conio M, Rajan E, Sorbi D, et al. Comparative performance in the porcine esophagus of different solutions used for submucosal injection[J]. Gastrointest Endosc, 2002, 56: 513-516.

4 陳文習, 蔡麗. 甘油果糖和美藍在消化道息肉切除中的應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代消化及介入診療, 2011, 16: 52-53.

5 Uraoka T, Fujii T, Saito Y, et al. Effectiveness of glycerol as a submucosal injection for EMR[J]. Gastrointest Endosc, 2005, 61: 736-740.

6 Feitoza AB, Gostout CJ, Burgart LJ, et al. Hydroxypropyl methylcellulose: a better submucosal fluid cushion for endoscopic submucosal dissection[J]. Gastrointest Endosc, 2003, 57: 41-47.

7 Hyun JJ, Chun HR, Chun HJ, et al. Comparison of the characteristics of submucosal injection solutions used in endoscopic mucosal resection[J]. Scand J Gastroenterol, 2006, 41: 488-492.

8 Park S, Chun HJ, Kim CY, et al. Electrical characteristics of various submucosal injection fluids for endoscopic mucosal resection[J]. Dig Dis Sci, 2008, 53: 1678-1682.

9 Yu L, Xu W, Shen W, et al. Poly(lactic acid-co-glycolic acid)-poly(ethylene glycol)-poly(lactic acid-co-glycolic acid) thermogel as a novel submucosal cushion for endoscopic submucosal dissection[J]. Acta Biomater, 2014, 10: 1251-1258.

10 Kusano T, Etoh T, Akagi T, et al. Evaluation of 0.6% sodium alginate as a submucosal injection material in endoscopic submucosal dissection for early gastric cancer[J]. Dig Endosc, 2014; 26: 638-645.

11 Kumano I, Ishihara M, Nakamura S, et al. Endoscopic submucosal dissection for pig esophagus by using photocrosslinkable chitosan hydrogel as submucosal fluid cushion[J]. Gastrointest Endosc, 2012, 75: 841-848.

12 Ishihara M, Kumano I, Hattori H, et al. Application of hydrogels as submucosal fluid cushions for endoscopic mucosal resection and submucosal dissection[J]. Artif Organs, 2015, 18: 191-198.

13 張續(xù)乾, 趙明星, 董魁, 等. 類彈性蛋白多肽黏膜下注射在內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)中的應(yīng)用研究[J]. 國際生物醫(yī)學工程雜志, 2015, 38: 40-44.

14 Wen W, Shi C, Shi Y, et al. A pilot animal and clinical study of autologous blood solution compared with normal saline for use as an endoscopic submucosal cushion[J]. Exp Ther Med, 2012, 4: 419-424.

15 施言, 文衛(wèi), 史傳兵, 等. 經(jīng)內(nèi)鏡黏膜下注射自體血溶液用于EMR和ESD的臨床研究[J]. 湖北民族學院學報: 醫(yī)學版, 2012, 29: 4-8.

16 呂歷. 中分子羥乙基淀粉作為EMR/ESD中黏膜下注射材料[D]. 深圳: 廣東醫(yī)學院附屬深圳南山醫(yī)院, 2012.

17 Uraoka T, Kawahara Y, Ohara N, et al. Carbon dioxide submucosal injection cushion: an innovative technique in endoscopic submucosal dissection[J]. Dig Endosc, 2011, 23: 5-9.

18 Chandrasekhara V, Sigmon JC Jr, Surti VC, et al. A novel gel provides durable submucosal cushion for endoscopic mucosal resection and endoscopic submucosal dissection[J]. Surg Endosc, 2013, 27: 3039-3042.

(本文編輯：林磊)

310013杭州，浙江大學醫(yī)學院附屬第一醫(yī)院消化內(nèi)科

季峰，Email: jifeng1126@sina.com

10.3969/j.issn.1673-534X.2016.04.013

2016-01-30)